一個(gè)國際科學(xué)家團隊發(fā)現了,什么可以作為我們機體內部生物鐘的分子重置按鈕。他們的這個(gè)發(fā)現,揭示了一個(gè)潛在的治療一系列疾病的靶點(diǎn),例如,常常與時(shí)差,倒班和夜間光照有關(guān)的疾病,如從睡眠紊亂到行為,認知和代謝失常,還有神經(jīng)精神疾病,如抑郁癥和自閉癥。
由蒙特利爾McGill和Concordia大學(xué)的研究人員們發(fā)表在4月27日NatureNeuroscience上的一篇文章報道,當磷酸在大腦中和一個(gè)關(guān)鍵的蛋白相結合,人體的生物鐘就會(huì )被重置。這個(gè)過(guò)程,即已知的磷酸化,是由光線(xiàn)所促發(fā)的。事實(shí)上,光線(xiàn)刺激了一種名為期蛋白的特殊蛋白合成,這種蛋白在生物鐘重置鐘起到了關(guān)鍵的作用,從而,將生物鐘節律和日常周期環(huán)境同步化。
對晝夜節律的闡釋
"這項研究第一次發(fā)現了一種機制,可以用來(lái)解釋光線(xiàn)如何在大腦中調節蛋白合成,接下來(lái)如何影響生物鐘的功能,"McGill大學(xué)生化系教授,文章的通訊作者NahumSonenberg說(shuō)。
為了研究大腦生物鐘的機制,研究人員們突變了實(shí)驗室老鼠大腦中的eIF4E蛋白,從而這種蛋白就不能被磷酸化了。因為所有的哺乳動(dòng)物大腦生物鐘是相似的,所以老鼠實(shí)驗可以使我們從中想到,在人類(lèi),如果這個(gè)蛋白的功能被阻斷掉,將會(huì )發(fā)生些什么。
逆時(shí)鐘奔跑
飼養老鼠的籠子里安裝了跑步輪。通過(guò)記錄和分析動(dòng)物的跑步活性,科學(xué)家們可以研究這些突變老鼠的生物鐘。
結果是:突變老鼠的生物鐘不能像正常老鼠一樣,隨著(zhù)光線(xiàn)的重置而有所反應。突變老鼠不能將它們體內的生物鐘,和一系列的光線(xiàn)/黑暗周期變化同步。例如,10.5小時(shí)的光線(xiàn),隨后是10.5小時(shí)的黑暗,代替了實(shí)驗室老鼠通常暴露于的12小時(shí)的周期循環(huán)。
"盡管我們不能預測一個(gè)這些研究進(jìn)入臨床使用的時(shí)間表,但是我們的研究為生物鐘功能的操作開(kāi)了一扇窗,"這篇文章的第一作者,Sonenberg博士研究組的博后RuifengCao說(shuō)。
Concordia大學(xué)心理系教授,文章的共同作者ShimonAmir博士說(shuō),這項研究為靶向問(wèn)題的源頭,開(kāi)辟了一條路徑。"打亂生物鐘有時(shí)是不可避免的,但是這可以引起嚴重的結果。這項研究是真正關(guān)于生物鐘的重要性和我們的總體幸福感的。我們已經(jīng)向重置我們的生物鐘,改進(jìn)成千上萬(wàn)人的健康為目標,邁出了重要的一步。
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